中考科学总复习 第21讲 内能、核能、能量守恒和能源课件（考点精讲+13中考真题）.ppt

聚焦中考 科学 第二十一讲内能 核能 能量守恒和能源 聚焦考点全面夯实 知识网络 分类一内能 考点1理解内能的含义 考点梳理 1 热运动 物体内部运动叫做热运动 2 内能 物体内部所具有的能 叫做物体的内能 物体在任何情况下都有内能 因为物体内部分子永不停息地运动着 物体的内能是无条件地存在着的 无论是高温的铁水 还是寒冷的冰块 都具有内能 注意 影响物体内能大小的因素 温度 在物体的质量 材料和状态相同时 温度越高 物体内能越大 质量 在物体的温度 材料和状态相同时 物体的质量越大 物体的内能越大 材料 在温度 质量和状态相同时 物体的材料不同 物体的内能可能不同 存在状态 在物体的温度 材料和质量相同 物体存在的状态不同时 物体的内能也可能不同 大量粒子的无规则 大量粒子做热运动 分类一内能 内能与机械能的区别 机械能是宏观的 是物体作为一个整体运动所具有的能量 它的大小与机械运动有关 内能是微观的 是物体内部所有分子做无规则运动的能的总和 内能大小与分子做无规则运动快慢及分子作用有关 这种无规则运动是分子在物体内的运动 而不是物体的整体运动 活学活用 1 关于物体的内能 下列说法正确的是 a 在相同物态下 同一物体温度降低 它的内能会减少b 物体内能增加 一定要从外界吸收热量c 温度为0 的物体没有内能d 温度相等的1kg水和100g水内能相同2 下列有关热和能的说法中 正确的是 a 炽热的铁水具有内能 冰冷的铁块不具有内能b 一杯水和一桶水 若它们的温度相同 则他们的内能相同c 0 的冰块没有内能d 机械能为零的物体 内能一定不为零 a d 分类一内能 考点2改变内能的方法 考点梳理 1 外界对物体做功 内能 物体对外做功 内能 电流通过电热器做功 电热器的内能 实质是和能之间的转化 2 物体吸收热量 内能 放出热量 内能 实质是能量的 活学活用 3 2012绍兴 如图所示 改变内能的方法与其他三种不同的是 b 做功 增加 减少 增加 内能 其他形式 热传递 增加 减少 转移 分类一内能 4 2012桂林 桂林出产的柿饼是有名的地方特产 将柿子晾晒成柿饼的过程可以通过的方式使柿子内能 温度升高 加快水分的蒸发 考点3做功与热传递的区别和联系 考点梳理 1 做功改变内能的实质是 电能转化为 是内能与其他形式能之间的 2 通过热传递改变物体的内能的实质是在物体间的 3 做功和热传递对改变物体内能是的 热传递 增大 机械能 内能 转化 内能 转移 等效 分类一内能 活学活用 5 如图所示的实验过程中 下列说法错误的是 a 加热前 水分子是不停运动的b 加热过程中 水的温度升高时 内能增大c 水的内能增大是通过热传递方式实现的d 水蒸气对木塞做功 把水的机械能转化为木塞的内能6 2012金华 下列有关能量转化和守恒的说法正确的是 a 用电器通电工作时 将其他形式的能转化为电能b 氢氧化钠与盐酸反应是放热反应 该反应将内能转化成化学能c 植物光合作用合成有机物 说明能量可以创生d 既要马儿跑 又要马儿不吃草 违背了能量转化和守恒定律 d d 分类一内能 考点4比热容和热量的计算 考点梳理 1 比热容 1 比热容定义 单位质量的某种物质温度升高 或降低 1 时吸收 或放出 的热量 2 物理意义 表示物体吸热或放热的本领的物理量 3 比热容是物质的一种特性 大小与物体的种类 状态有关 与质量 体积 温度 密度 吸热 放热 形状等无关 4 水的比热容为4 2 103j kg 表示1kg水温度升高 或降低 1 吸收 或放出 的热量为4 2 103j 注意 水常用来调节气温 取暖 作冷却剂 散热 是因为水的比热容大 2 热量计算 1 公式 q q吸 q放 2 热平衡方程 不计热损失 q吸q放 cm t cm t t0 cm t0 t 分类一内能 活学活用 7 2012宁波 用两个相同的 热得快 分别给质量 初温都相同的甲 乙两种液体同时加热 两液体的温度随时间变化的图象如图所示 根据图象可知 甲液体的比热容 填 大于 等于 或 小于 乙液体的比热容 质量为500g 初温为20 的甲液体温度升高到90 吸收的热量为j 甲液体的比热容为1 8 103j kg 小于 6 3 104 考点5化学能 考点梳理 1 化学能 储存在化合物 有机物 里的能 如矿物燃料 食物等均含有丰富的化学能 2 燃料的燃烧值 1 热值 燃料的燃烧值 1kg某种燃料放出的热量 叫做这种燃料的热值 2 单位 3 公式 q为热值 实际中 常利用q吸 q放即cm t t0 qm 联合解题 4 物理意义 如酒精的热值是3 0 107j kg 它表示 分类一内能 完全燃烧 j kg q mq 1kg酒精完全燃烧放出的热量是3 0 107j 分类一内能 注意 关于热值的理解 对于热值的概念要注意理解三个关键词 1kg 某种燃料 完全燃烧 1kg 是针对燃料的质量而言 如果燃料的质量不是1kg 那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值 某种燃料 说明热值与燃料的种类有关 完全燃烧 表明要完全烧尽 否则1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值 热值反映的是某种物质的一种燃烧特性 同时反映出不同燃料燃烧过程中 化学能转变成内能的本领大小 也就是说 它是燃料本身的一种特性 只与燃料的种类有关 与燃料的形态 质量 体积等均无关 5 燃料的燃烧 化学能转化为 内能 分类一内能 活学活用 8 2012漳州 烧开同样一壶水 完全燃烧的干木材与完全燃烧的无烟煤质量不同 是因为干木材和无烟煤具有不同的 a 热值b 比热容c 内能d 热量9 王磊家最近开通了天然气 细心的他发现同样条件下烧开同一壶水比过去用液化气所用时间短了 这主要是由于两种燃料的不同 若现将1 5kg初温为20 的水烧开 一个标准大气压下 需要吸收的热量为j 已知水的比热容为4 2 103j kg a 热值 5 04 105 考点6人体能量来源及其转化 考点梳理 1 人从外界 并通过消化 吸收等一系列活动 合成自身有机物 同时贮存化学能 通过呼吸作用分解自身有机物 释放化学能 部分转化为热能以维持 2 食物中能够为人的生命活动提供能量的物质 糖类 脂肪 蛋白质 同样质量的脂肪在人体内氧化分解释放能量要比糖类和蛋白质多 3 糖类是人体内的主要供能物质 脂肪是人体内的储能物质 4 有氧呼吸 葡萄糖 氧二氧化碳 水 能量5 无氧呼吸 葡萄糖乳酸 能量 少量 摄取食物 体能 活学活用 10 糖类在有氧的情况下 经过的催化作用 氧化分解成 并释放 在无氧条件下 糖类分解成 并释放 二氧化碳和水 能量 乳酸 能量 酶 分类二生物体内能量的来源和转化 分类二生物体内能量的来源和转化 考点7生物体内能量的来源及其转化 考点梳理 1 植物通过将光能转化为化学能贮存在植物体内的中 植物通过将体内的有机物分解 释放其中的化学能 部分转化为热能 2 生物体内的能量最终来自通过固定的 3 生命活动所需要的能量直接来自释放的能量 活学活用 11 氧在人体细胞中的作用是 a 分解有机物 为细胞生命活动提供能量b 分解食物 为人体提供营养c 分解无机物 为人体提供能量d 分解水 释放热量 光合作用 有机物 呼吸 绿色植物 光合作用 太阳能 呼吸作用 a 分类三核能的利用 考点8核的两种反应方式 考点梳理 1 获得核能的途径 和 2 重核裂变 较大的原子核在轰击下分裂成2个 并释放出的过程 3 链式反应 裂变过程释放出新的中子 这些中子若继续击 导致其他重核继续裂变 4 轻核聚变 在超高温度下 2个质量的原子核结合成质量的新核 同时释放出能量的过程 5 聚变需要很高的温度 所以也叫反应 氢弹是根据的原理制造的 裂变 聚变 质量 中子 新原子核 能量 其他重核 较小 较大 热核 聚变 分类三核能的利用 活学活用 12 进行核裂变的条件是 a 温度必须很高b 必须用中子轰击c 必须用质子轰击d 自发进行13 下列关于原子核聚变的说法不正确的是 a 任何两个原子核都可以发生聚变b 原子核必须在超高温下才能发生聚变c 大量的氢原子核聚变时释放出惊人的能量d 目前人类还不能有效控制原子核聚变 b a 分类三核能的利用 考点9核能的利用 考点梳理 1 核能的和平利用 核电站 1 工作流程 利用原子核裂变时产生的大量热量 使水变成水蒸气 推动汽轮机运转 再带动发电机发电 2 核电站中发生的能量转化 核能 内能 电能 2 放射线及其应用 1 原子核的和都会产生一些放射性物质 这些物质的原子核内部会向外辐射出肉眼看不见的 能量很高的射线 如 射线 射线 x射线 射线等 2 大量放射线对人畜会造成很大的伤害 如 建造核电站通常要修建很厚的水泥防护层 防止放射线外泄而造成放射线污染 3 较小量的放射线可以为人类做许多事 如 利用 射线可以对机械设备进行探伤 可以使种子变异 培育出新的优良品种 可以治疗肿瘤等疾病 机械能 聚变 裂变 分类三核能的利用 活学活用 14 核能的开发和利用给人类解决能源危机带来了希望 但同时也可能带来严重的的环境污染 1986年切尔诺贝利核电站和2011年3月日本福岛第一核电站都发生了严重的核泄漏 其中 福岛第一核电站的核泄漏使我国31个省市受到不同程度的核辐射污染 则关于核辐射及核能的利用 以下说法中正确的是 a 放射性元素放出的射线有 射线 射线和 射线b 射线是高速运动的电子流 射线是带正电的氮原子核流 射线是穿透能力很强的电磁波c 人体接受少量的放射性辐射 强剂量或长时间的照射 对人体都是有害的d 核反应堆是一种能够控制的链式反应装置 地震等自然灾害不会对它造成影响 a 分类四能量的转化和守恒定律 考点10能量的转化与传递的方向性 考点梳理 1 能量的转化和守恒定律 能量既不会 也不会 它只会从转化为 或者从转移到 而能的总量 它是自然界最普遍 最重要的基本定律之一 是人们认识自然和改造自然的重要科学依据 2 永动机 违背了定律 所以不可能成功 3 能量转化和转移具有一定的 自然界事物的运动和变化都必须遵循能量转化和守恒定律 但符合能量转化和守恒定律的事件却不一定能发生 能量的转化 能量的转移 都是有方向性的 例如 煤炭可以通过燃烧将转化成 但不可能将内能自发地转化成化学能储藏起来 又如内能的转移方向是从物体到物体 不能相反 我们是在能量的转化或转移的过程中利用能源 并且 不是什么能量都可以利用 也不是什么东西都可以成为能源 有的能量 如内能 一旦耗散 便不可再利用 所以 我们要节约能源 消灭 创生 一种形式 另一种形式 一个物体 另一个物体 保持不变 能量的转化和守恒 方向性 化学能 内能 高温 低温 分类四能量的转化和守恒定律 活学活用 15 利用能的过程是把一种形式的能量为另一种形式的能的过程 或者是把能量从一个物体到另外一个物体 利用太阳灶烧水是能的 利用电水壶烧水是能的 16 在各种形式的能量相互转化过程中 下列说法正确的是 a 机械能一定守恒b 各种形式的能量都守恒c 各种形式能的总量一定守恒d 内能一定守恒 转化 转化 转移 转移 c 聚焦重点专项突破 专项一内能 重点提示 内能即热能 是物体内部大量粒子做热运动所具有的能 改变内能的方法有做功和热传递 它们对改变物体内能是等效的 做功改变内能的实质是将其他形式的能转化为内能 热传递的实质是内能从一个物体转移到另一个物体 或从一个物体的高温端转移到低温端 聚焦重点专项突破 例1 如图所示 四个完全相同的杯中各盛入一定温度和一定质量的水 则关于杯中水的内能说法错误的是 a a 杯中水的内能最小b b 杯中水的内能比 c 杯中小c a b 两杯中水的内能无法比较d d 杯中水的内能最大 点拨 观察上图 b c d 杯中的水质量相同 温度越高 内能越大 可知 b c d 内能的大小与物质的质量成正比 a c 两杯水的温度相同 c 杯水的质量多 可知 c a 的内能 a b 两杯的质量 温度都不相同 故无法比较 a 聚焦重点专项突破 对点强化 1 关于物体的内能 下列说法正确的是 a 跟物体的温度有关b 跟物体做机械运动的速度有关c 跟物体内含有的热量有关d 跟物体做机械运动时上升的高度有关2 下列属于热传递改变物体内能的是 a 双手摩擦生热b 烧开水时水温升高c 锯木条时锯条发热d 钻木取火 a b 聚焦重点专项突破 专项二核能 重点提示 随着人类社会的发展 人类对能源的需求与日俱增 核能由于其所蕴藏的能量巨大 已受到人类的重点关注 目前获取核能的主要方式是核裂变 人类通过控制核裂变的过程 获取核裂变所释放的能量 而核聚变由于目前无法控制其反应 还不能作为能源物质 例2 2012绵阳 人类对核能的开发和利用不断取得新的进展 根据目前的科研水平 你认为以下关于原子弹和核电站的说法正确的是 a 核电站能控制裂变的反应速度b 原子弹对聚变的链式反应不加控制c 原子弹利用核裂变 核电站利用核聚变d 原子弹利用核聚变 核电站利用核裂变 a 聚焦重点专项突破 点拨 原子弹及核电站都是利用了重核的裂变 但原子弹是让核能瞬间释放 不加以控制 而核电站通过吸收中子来控制反应速度 从而使能量缓慢释放 a 核电站通过对中子的控制来控制裂变的链式反应速度 故a正确 b 原子弹应用的是核裂变不是核聚变 故b错误 c 核电站也是利用的核裂变 故c错误 d 原子弹是利用的核裂变 在反应过程中不加控制让能量瞬间释放 故d错误 聚焦重点专项突破 3 2012三明 如图为核电站发电流程图 下列说法正确的是 a 远距离输电要用低压输电b 汽轮机将机械能转化为内能c 核能是不可再生能源d 利用核能发电是安全无污染的4 2012武汉 核电站利用核能发电 它的核心设备是核反应堆 下列说法错误的是 a 目前核电站都是通过聚变反应来利用核能b 核反应堆中发生的链式反应是可以控制的c 原子核分裂或聚合时释放出核能d 核能是一种不可再生的能源 c a 聚焦重点专项突破 专项三能量的转化和守恒 重点提示 能量转化与守恒定律是自然界最普遍 最重要的基本定律之一 是人们认识自然和改造自然的重要科学依据 在能量的形式发生相互转化的过程中 某种形式的能量减少了多少 其他形式的能量定会增加多少 例3 关于能量的转化和转移 下列说法正确的是 a 能量只能从能量多的物体向能量少的物体转移b 内能可以转化为机械能 机械能也可以转化为内能c 能量只能从一种形式转化成另一种形式d 能量可以从一种形式转化成另一种形式 但转化前后 能量的总量会减少 b 聚焦重点专项突破 点拨 对选项a 以热传递为例 热传递是内能在不同物体之间的转移 判断内能转移的方向是看两个物体温度的高低 而不是看两个物体内能的多少 对选项b 摩擦生热是机械能转化为内能 热水瓶塞被弹出是内能转化为机械能 对选项c 能量既可以从一种形式转化为另一种形式 也可以保持形式的不变 从一个物体转移到另一个物体 如热传递 对选项d 可用能量转化和守恒定律直接判断其错误 对点强化 5 电动机通电后 电动机带动其他机器运转 一段时间后 电动机的外壳就会变得烫手 下列关于此过程中能量转化和守恒的说法 正确的是 a 电能全部转化为机械能 总能量守恒b 电能大部分转化为机械能 小部分转化为内能 总能量守恒c 电能全部转化为内能 内能守恒d 电能转化为机械能和内能 机械能守恒 b 聚焦热点探究提升 探究比较不同物质的吸热能力 例1 小明设计了如图所示的实验装置来探究水和食用油的吸热本领 1 写出调整实验器材的方法步骤 2 依据小明的探究方案 实验探究过程中 除了选用相同规格的烧杯和酒精灯 还需要控制不变的量有哪些 3 实验探究记录数据如下表 聚焦热点探究提升 在这些数据中 哪一个最可能是由于测量或者记录的疏忽而产生了错误 分析实验数据 可以得出的结论是什么 点拨 要比较不同物质的吸热能力 有两种办法 1 让质量相同的不同物质加热相同的时间 用相同的加热装置 加热时间就表示了吸收热量的多少 看温度的变化值 温度变化值大的物质吸热能力弱 2 将质量相同的不同物质加热到相同的温度 比较加热时间的不同 加热时间长的物质吸热能力强 聚焦热点探究提升 答案 1 调整下面铁夹 使石棉网处于适当的高度 调整上面铁夹 使温度计处于适当的高度 2 水与食用油的质量和初始温度相同 3 分析表中数据可以看出 食用油每分钟温度升高2 5 所以第6min食用油的温度记录错误 应该是45 分析表中的数据可知 加热时间相同时 食用油升高的温度比水高 分析比较水在第5min 10min和食用油在第2min 4min的数据可知 升高相同的温度 水需要加热的时间比食用油的长 进而得出水的吸热本领比食用油大 聚焦热点探究提升 对点强化 1 某同学为了探究牛奶和豆浆的比热容大小 设计了如图所示的实验 在两个相同的烧杯中分别装入牛奶和豆浆 用两个相同的电热